JP3201638B2 - Optical fiber with variable focal length lens - Google Patents

Optical fiber with variable focal length lens

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JP3201638B2
JP3201638B2 JP05063292A JP5063292A JP3201638B2 JP 3201638 B2 JP3201638 B2 JP 3201638B2 JP 05063292 A JP05063292 A JP 05063292A JP 5063292 A JP5063292 A JP 5063292A JP 3201638 B2 JP3201638 B2 JP 3201638B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、焦点距離を可変にした
光結合レンズを備える焦点距離可変レンズ付光ファイバ
ーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber with a variable focal length lens having an optical coupling lens with a variable focal length.

【0002】[0002]

【従来の技術】図16は、従来のレンズ付光ファイバー
を示す。この場合、光ファイバーの先端側に単体のレン
ズを固定している。これにより、点Aの光源からの光を
光ファイバーの先端部に集光していた。
2. Description of the Related Art FIG. 16 shows a conventional optical fiber with a lens. In this case, a single lens is fixed to the end of the optical fiber. Thus, the light from the light source at point A is focused on the tip of the optical fiber.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のレンズ
付光ファイバーでは、点光源が移動するとこの点光源か
らの光を光ファイバーの先端部に集光できないといった
問題があった。このことを具体的に説明する。まず、点
Aの光源からの光を光ファイバーの先端部に集光する場
合について考えてみると、レンズの焦点距離がfであれ
ば、各点の距離s1 、s2 は、 1/s1 +1/s2 =1/f となる。次に、光源が点Aから点A´に移動した場合に
ついて考える。光源の移動によって各点の距離s1 ´、
2 ´は、 1/s1 ´+1/s2 ´=1/f となるので、結像点が点Bに移動し、もはや光源からの
光を光ファイバーの先端部に集光できない。
However, the conventional optical fiber with a lens has a problem that when the point light source moves, the light from the point light source cannot be focused on the tip of the optical fiber. This will be described specifically. First, consider the case where light from the light source at point A is focused on the tip of the optical fiber. If the focal length of the lens is f, the distances s 1 and s 2 at each point are 1 / s 1 + 1 / s 2 = 1 / f. Next, consider the case where the light source moves from point A to point A '. By moving the light source, the distance s 1 ′ of each point,
Since s 2 ′ is 1 / s 1 ′ + 1 / s 2 ′ = 1 / f, the imaging point moves to the point B, and light from the light source can no longer be focused on the tip of the optical fiber.

【0004】この場合、敢えて光源からの光を光ファイ
バーの先端部に集光しようとするならば、レンズを一々
交換することも可能であるが現実的でない。また、カメ
ラレンズのように複数のレンズを組み合わせたものを用
い、各レンズの位置関係を機械的に変えて焦点位置を調
節することも可能であるが、機械機構の存在によって装
置が大形化する。さらに、液晶マイクロレンズを用いる
ことも可能であるが、かかる液晶マイクロレンズは製作
が困難で、応答が遅いといった問題がある。
In this case, if the light from the light source is to be focused on the tip of the optical fiber, the lenses can be replaced one by one, but this is not practical. It is also possible to use a combination of multiple lenses, such as a camera lens, to adjust the focal position by mechanically changing the positional relationship of each lens.However, the presence of a mechanical mechanism makes the device larger. I do. Further, a liquid crystal microlens can be used, but such a liquid crystal microlens has a problem that it is difficult to manufacture and has a slow response.

【0005】そこで、本発明は、小形で、簡易に作製可
能で、応答の速い焦点距離可変レンズ付光ファイバーを
提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical fiber with a variable focal length lens, which is compact, can be easily manufactured, and has a high response.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る焦点距離可変レンズ付光ファイバー
は、電圧発生装置と、電気光学効果を有しない光学材料
からなる屈折率固定部材と電気光学材料からなる屈折率
変化部材とを接合して形成することで、電界強度に応じ
て屈折率が変化するようにした集光部材と、この集光部
材に電圧発生装置が発生した電圧を印加することによっ
て集光部材の焦点距離を変化させる電極手段とを有する
光結合部材と、光結合部材の光軸に整合された端部を有
する光ファイバーとを備え、屈折率固定部材が電流で励
起された半導体レーザー増幅器であり、光結合部材が光
増幅部を兼ねることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an optical fiber with a variable focal length lens according to the present invention comprises a voltage generator, a refractive index fixing member made of an optical material having no electro-optical effect, and an electro-optical device. A light-collecting member whose refractive index changes according to the electric field strength by joining and forming a refractive-index changing member made of a material, and a voltage generated by a voltage generator is applied to the light-collecting member. An optical coupling member having electrode means for changing the focal length of the light-collecting member, and an optical fiber having an end aligned with the optical axis of the optical coupling member, wherein the refractive index fixing member is excited by current. A semiconductor laser amplifier, wherein an optical coupling member also serves as an optical amplifier.

【0007】[0007]

【作用】上記焦点距離可変レンズ付光ファイバーによれ
ば、電極手段が、電気光学材料からなる集光部材に電圧
発生装置からの電圧を印加することによって集光部材の
焦点距離を変化させることとしているので、電圧発生装
置からの電圧の操作のみによって、簡易かつ迅速に焦点
距離を調節することができる。
According to the above-mentioned optical fiber with a variable focal length lens, the electrode means changes the focal length of the light collecting member by applying a voltage from a voltage generator to the light collecting member made of an electro-optical material. Therefore, the focal length can be easily and quickly adjusted only by operating the voltage from the voltage generator.

【0008】[0008]

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照しつ
つ簡単に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be briefly described below with reference to the drawings.

【0009】図1は第1実施例の焦点距離可変レンズ付
光ファイバーの断面を示した図である。光ファイバー2
の先端部には、ホルダ4が固定されている。このホルダ
4内には、光ファイバー2にアライメントされて光結合
装置6が固定される。光結合装置6は、集光部材6a、
6bと、この集光部材6a、6bの両表面上に形成され
た一対の透明電極6c、6dとから構成される。この集
光部材6a、6bは、電界によって屈折率が変化する電
気光学材料から形成した凸レンズ状の部材6aと、屈折
率が変化しない非電気光学材料から形成した凹レンズ状
の部材6bとを貼合わせている。また、透明電極6c、
6dには、可変電圧源からの制御された電圧が図面左右
すなわち光結合装置6の光軸方向に印加され、電気光学
材料からなる部材6aの屈折率を変化させる。
FIG. 1 is a diagram showing a cross section of an optical fiber with a variable focal length lens according to a first embodiment. Optical fiber 2
The holder 4 is fixed to the tip of the. An optical coupling device 6 is fixed in the holder 4 while being aligned with the optical fiber 2. The optical coupling device 6 includes a light collecting member 6a,
6b, and a pair of transparent electrodes 6c and 6d formed on both surfaces of the light collecting members 6a and 6b. The condensing members 6a and 6b are formed by bonding a convex lens-shaped member 6a formed of an electro-optical material whose refractive index changes by an electric field and a concave lens-shaped member 6b formed of a non-electro-optical material whose refractive index does not change. ing. Also, the transparent electrode 6c,
To 6d, a controlled voltage from a variable voltage source is applied to the left and right in the drawing, that is, in the optical axis direction of the optical coupling device 6, and changes the refractive index of the member 6a made of the electro-optical material.

【0010】部材6aの材料としては、LiTaO3
LiNbO3 、ZnTe、GaAs、ポリマ等を使用す
ることができ、部材6bの材質としては、上記材料と同
一の比誘電率を有すると共に屈折率が異なるものを使用
することができる。この場合、各集光部材の接合面は一
定の曲率を持ち、図面左右方向に延びる光結合装置6の
光軸を中心に対称な形状となっている。また、透明電極
6c、6dが形成された各集光部材の両外側面である入
射面及び出射面は互いに平行になっている。
The material of the member 6a is LiTaO 3 ,
LiNbO 3 , ZnTe, GaAs, a polymer, or the like can be used. As a material of the member 6b, a material having the same relative dielectric constant as the above material and a different refractive index can be used. In this case, the joint surface of each light condensing member has a constant curvature, and has a symmetrical shape about the optical axis of the optical coupling device 6 extending in the left-right direction in the drawing. In addition, the incident surface and the outgoing surface, which are both outer surfaces of each of the condensing members on which the transparent electrodes 6c and 6d are formed, are parallel to each other.

【0011】図2は図1のレンズ付光ファイバーの動作
原理を説明した図である。透明電極6c、6dに電源8
からの適当な電圧Vを印加すると、集光部材6a、6b
内の誘電率は均一なので、その内部での電界は、 E=V/d と一様になる。この場合、電気光学材料からなる部材6
aの屈折率n0 は、ポッケルス効果に起因して電界強度
に依存しつつ変動する。一方、非電気光学材料からなる
部材6bの屈折率n1 は変動しない。ここで、電界が形
成されていないときの部材6aの屈折率をn0 ´とする
と、 n0 =n0 ´+Δn0 となる。ここで、 Δn0 =C・E(C:比例定数) である。さらに、内部電界Eは電圧Vに比例して一様で
あるので、 Δn0 =C´・V(C´:比例定数) の関係がなりたつ。一方、部材6aの焦点距離f0 は、
部材6aと部材6bの接合面の曲率をRとすると、 1/f0 =(n0 −1)/R と表すことができ、部材6bの焦点距離f1 は、 1/f1 =(n1 −1)/R と表すことができる。したがって、部材6aと部材6b
とを貼合わせた合成の焦点距離、すなわち光結合装置6
の焦点距離fは、 1/f=1/f0 −1/f1 =(n0 −n1 )/R =(n0 ´+Δn0 −n1 )/R =(n0 ´−n1 +C´V)/R となる。したがって、n0 ´、n1 、Rが一定であるの
で、(n0 ´−n1 )/R=aとし、C´/R=bとす
るならば、 1/f=a+bV となる。つまり、電源8からの電圧Vによって光結合装
置6の焦点距離fを任意に変更することができる。
FIG. 2 is a view for explaining the operation principle of the optical fiber with a lens shown in FIG. Power supply 8 for transparent electrodes 6c and 6d
When an appropriate voltage V from the light collector is applied, the light condensing members 6a and 6b
Since the permittivity inside is uniform, the electric field inside it is uniform as E = V / d. In this case, the member 6 made of an electro-optical material
The refractive index n 0 of a varies depending on the electric field intensity due to the Pockels effect. On the other hand, the refractive index n 1 of the member 6b made of a non-electro-optic material does not change. Here, if the refractive index of the member 6a when no electric field is formed is n 0 ′, then n 0 = n 0 ′ + Δn 0 . Here, Δn 0 = C · E (C: proportionality constant). Further, since the internal electric field E is uniform in proportion to the voltage V, the following relationship holds: Δn 0 = C ′ · V (C ′: proportional constant). On the other hand, the focal length f 0 of the member 6a is
Assuming that the curvature of the joining surface of the member 6a and the member 6b is R, 1 / f 0 = (n 0 -1) / R, and the focal length f 1 of the member 6b is 1 / f 1 = (n it can be expressed as 1 -1) / R. Therefore, the members 6a and 6b
And the combined focal length, ie, the optical coupling device 6
The focal length f of, 1 / f = 1 / f 0 -1 / f 1 = (n 0 -n 1) / R = (n 0 '+ Δn 0 -n 1) / R = (n 0'-n 1 + C'V) / R. Therefore, since n 0 ′, n 1 , and R are constant, if (n 0 ′ −n 1 ) / R = a and C ′ / R = b, then 1 / f = a + bV. That is, the focal length f of the optical coupling device 6 can be arbitrarily changed by the voltage V from the power supply 8.

【0012】以上の現象を利用すれば、光結合装置6の
焦点距離fを、発光体、物体等の点光源の位置に応じて
電源電圧によって簡易にかつ迅速に変化させることがで
きるので、点光源の像を光ファイバーの端面に過たず集
光させることができる。これにより、点光源の位置にか
かわらずこの点光源からの光を光ファイバー2に結合す
ることができる。なお、この場合、光ファイバー2の端
面からこれに近接する点に光を供給する場合にも、電源
電圧の変更によって照射位置を任意に変更することがで
きる。
If the above-mentioned phenomenon is used, the focal length f of the optical coupling device 6 can be easily and quickly changed by the power supply voltage in accordance with the position of the point light source such as a light-emitting body or an object. The image of the light source can be focused on the end face of the optical fiber. Thus, light from the point light source can be coupled to the optical fiber 2 regardless of the position of the point light source. In this case, even when light is supplied from the end face of the optical fiber 2 to a point close to the end face, the irradiation position can be arbitrarily changed by changing the power supply voltage.

【0013】以上の説明では、電気光学材料の部材6a
側の接合面が凸型となっているが、用途によってはこれ
を凹型としてもよい。また、電気光学材料の部材6aと
非電気光学材料の部材6bとの比誘電率を等しくした
が、異なる比誘電率のものを使用しても同様の結果が得
られる。例えば、非電気光学材料を空気あるいは真空と
し、透明電極6dを薄膜状に形成するようにしても良
い。
In the above description, the member 6a of the electro-optical material
Although the joining surface on the side is convex, it may be concave depending on the application. Although the relative permittivity of the member 6a made of the electro-optical material and the member 6b made of the non-electro-optical material are made equal, similar results can be obtained by using materials having different relative permittivity. For example, the non-electro-optical material may be air or vacuum, and the transparent electrode 6d may be formed in a thin film shape.

【0014】図3は第2実施例の焦点距離可変レンズ付
光ファイバーを示した図である。図3(a)はその斜視
図を示し、図3(b)は光結合装置の側面図を示す。こ
の場合、第1実施例の焦点距離可変レンズ付光ファイバ
ーとは光結合装置が異なる。この光結合装置16は、集
光部材16a、16bと、この集光部材16a、16b
の上下両側面上に形成された一対の電極16c、16d
とから構成される。この集光部材16a、16bは、電
界によって屈折率が変化する電気光学材料からなる円柱
状の部材16aと、屈折率が変化しない非電気光学材料
からなる円筒状の部材16bとを合わせて形成してい
る。この場合、円柱状の部材16aの左側端面は一定の
曲率を持つレンズ状に突起し、その右側端面は平面にな
っている。ただし、16b光入射端面あるいは16a光
出射端面に曲率を持たせても良い。また、電極16c、
16dが形成された円筒状の部材16bの上下両側面は
互いに平行になっている。電極16c、16dには、可
変電圧源8からの制御された電圧が図面上下すなわち光
結合装置16の光軸に垂直な方向に印加され、電気光学
材料からなる部材16aの屈折率を変化させる。この場
合、電気光学材料の選択や結晶の切出し方によって、光
軸に垂直な方向の電界によって光軸方向に進行する光に
対する屈折率を変化させることができる。
FIG. 3 shows an optical fiber with a variable focal length lens according to a second embodiment. FIG. 3A shows a perspective view thereof, and FIG. 3B shows a side view of the optical coupling device. In this case, the optical coupling device is different from the optical fiber with a variable focal length lens of the first embodiment. The optical coupling device 16 includes light collecting members 16a and 16b, and the light collecting members 16a and 16b.
Pair of electrodes 16c and 16d formed on both upper and lower sides of
It is composed of The light condensing members 16a and 16b are formed by combining a cylindrical member 16a made of an electro-optic material whose refractive index changes with an electric field and a cylindrical member 16b made of a non-electro-optic material whose refractive index does not change. ing. In this case, the left end face of the columnar member 16a protrudes into a lens shape having a constant curvature, and the right end face is flat. However, the 16b light incidence end face or the 16a light emission end face may have a curvature. Also, the electrodes 16c,
The upper and lower sides of the cylindrical member 16b on which 16d is formed are parallel to each other. A controlled voltage from the variable voltage source 8 is applied to the electrodes 16c and 16d in the vertical direction in the drawing, that is, in a direction perpendicular to the optical axis of the optical coupling device 16, thereby changing the refractive index of the member 16a made of an electro-optical material. In this case, the refractive index for light traveling in the optical axis direction can be changed by the electric field in the direction perpendicular to the optical axis, depending on the selection of the electro-optical material and the method of cutting out the crystal.

【0015】図3の焦点距離可変レンズ付光ファイバー
の動作について説明する。図示の焦点距離可変レンズ付
光ファイバーでは、電極16c、16dに印加する電圧
によって円柱状の部材16a本体の屈折率を変化させる
ことができる。これにより、光結合装置16の焦点距離
fを適宜変化させることができ、点光源の位置の変動に
かかわらずこの点光源からの光を簡易に光ファイバー2
に結合することができる。なお、この場合、電極16
c、16dを透明に形成する必要がない。また、光結合
装置16に入射面及び出射面に透明電極を形成していな
いので、光学的には理想的に透過率を高めることができ
る。また、第1実施例と同様、電気光学材料からなる部
材16aと非電気光学材料からなる部材16bの比誘電
率が異っていても動作する。
The operation of the optical fiber with a variable focal length lens shown in FIG. 3 will be described. In the illustrated optical fiber with a variable focal length lens, the refractive index of the main body of the cylindrical member 16a can be changed by the voltage applied to the electrodes 16c and 16d. As a result, the focal length f of the optical coupling device 16 can be appropriately changed, and light from the point light source can be easily transmitted to the optical fiber 2 regardless of the position of the point light source.
Can be combined. In this case, the electrode 16
It is not necessary to form c and 16d transparently. In addition, since no transparent electrodes are formed on the entrance surface and the exit surface of the optical coupling device 16, the transmittance can be increased optically ideally. Further, as in the first embodiment, the device operates even if the relative permittivity of the member 16a made of the electro-optic material and the member 16b made of the non-electro-optic material are different.

【0016】図4は第3実施例の焦点距離可変レンズ付
光ファイバーを示した図で、図4(a)はその斜視図を
示し、図4(b)は光結合装置の側面図を示す。この場
合も、第1実施例の焦点距離可変レンズ付光ファイバー
とは光結合装置が異なる。この光結合装置26は、集光
部材26a、26bと、この集光部材26a、26bの
入出射面上に形成された一対の透明電極26c、26d
とから構成される。この集光部材26a、26bは、電
気光学材料からなるフレネルレンズ状の部材26aと、
非電気光学材料からなる部材26bとを接合して形成し
ている。この場合、fの変化量は26aの厚さに依存し
ないので、図5に示すように、光結合装置26を薄膜状
に形成することができる。非電気光学材料26bがなく
ても動作する。
FIG. 4 is a view showing an optical fiber with a variable focal length lens according to a third embodiment. FIG. 4 (a) is a perspective view of the optical fiber, and FIG. 4 (b) is a side view of an optical coupling device. Also in this case, the optical coupling device is different from the optical fiber with a variable focal length lens of the first embodiment. The optical coupling device 26 includes light-collecting members 26a and 26b and a pair of transparent electrodes 26c and 26d formed on the input / output surfaces of the light-collecting members 26a and 26b.
It is composed of The light condensing members 26a and 26b include a Fresnel lens-shaped member 26a made of an electro-optical material,
It is formed by joining a member 26b made of a non-electro-optical material. In this case, since the amount of change in f does not depend on the thickness of 26a, the optical coupling device 26 can be formed in a thin film shape as shown in FIG. It operates without the non-electro-optic material 26b.

【0017】図4の第3実施例の焦点距離可変レンズ付
光ファイバーの動作について説明する。図示の焦点距離
可変レンズ付光ファイバーでは、透明電極26c、26
dに印加する電圧によってフレネルレンズ状の部材26
aの屈折率を変化させることができる。フレネルレンズ
は単にレンズとして作用し、fの変化を生じるのは26
a、26cの境界におけるスネルの法則である。26a
の屈折率の変化に伴いスネルの法則に従って光の屈折角
が変化し、fが変化する。これにより、光結合装置26
の焦点距離fを適宜変化させることができ、点光源の位
置の変動にかかわらずこの点光源からの光を簡易に光フ
ァイバー2に結合することができる。
The operation of the optical fiber with a variable focal length lens of the third embodiment shown in FIG. 4 will be described. In the illustrated optical fiber with a variable focal length lens, the transparent electrodes 26c and 26c
f) The Fresnel lens-shaped member 26
The refractive index of a can be changed. The Fresnel lens simply acts as a lens, causing a change in f
This is Snell's law at the boundary between a and 26c. 26a
The refractive angle of light changes according to Snell's law with the change in the refractive index, and f changes. Thereby, the optical coupling device 26
Can be appropriately changed, and light from this point light source can be easily coupled to the optical fiber 2 irrespective of a change in the position of the point light source.

【0018】図6は第4実施例の焦点距離可変レンズ付
光ファイバーを示す。この場合も、第1実施例の焦点距
離可変レンズ付光ファイバーとは光結合装置が異なる。
光結合装置36は、分布屈折率型レンズの集光部材36
aと、この集光部材36aの入出射面上に形成された一
対の透明電極36c、36dとから構成される。この集
光部材36aは、円柱状の電気光学材料からなるロッド
レンズで、その光軸中心からの距離によって屈折率が変
化し、光軸の中心に近いほど屈折率が高くなっている。
このような屈折率分布の仕方によって光結合装置36の
焦点距離が変わる。
FIG. 6 shows an optical fiber with a variable focal length lens according to a fourth embodiment. Also in this case, the optical coupling device is different from the optical fiber with a variable focal length lens of the first embodiment.
The optical coupling device 36 is a condensing member 36 of a distributed index lens.
and a pair of transparent electrodes 36c and 36d formed on the input / output surface of the light-collecting member 36a. The light condensing member 36a is a rod lens made of a columnar electro-optical material, and its refractive index changes depending on the distance from the center of the optical axis. The refractive index increases as the distance from the center of the optical axis increases.
The focal length of the optical coupling device 36 changes depending on the manner of the refractive index distribution.

【0019】図6の第4実施例の焦点距離可変レンズ付
光ファイバーの動作について説明する。図示の焦点距離
可変レンズ付光ファイバーでは、透明電極36c、36
dに印加する電圧によって集光部材36aの屈折率を変
化させることができる。この場合、印加電圧の増加に応
じて集光部材36aの光軸近傍とその周辺の屈折率差が
減少するように、集光部材36aの材質、結晶軸の切出
し方、不純物ドープ等を調節することにより、集光部材
36aの屈折率変化に対応して光結合装置36の焦点距
離fを適宜変化させることができ、点光源の位置の変動
にかかわらずこの点光源からの光を簡易に光ファイバー
2に結合することができる。
The operation of the optical fiber with a variable focal length lens of the fourth embodiment shown in FIG. 6 will be described. In the illustrated optical fiber with a variable focal length lens, the transparent electrodes 36c and 36c
The refractive index of the light collecting member 36a can be changed by the voltage applied to d. In this case, the material of the light-collecting member 36a, the method of cutting out the crystal axis, the impurity doping, and the like are adjusted so that the refractive index difference between the vicinity of the optical axis of the light-collecting member 36a and the periphery thereof decreases with an increase in the applied voltage. Accordingly, the focal length f of the optical coupling device 36 can be appropriately changed in accordance with the change in the refractive index of the light condensing member 36a, and the light from the point light source can be easily converted to an optical fiber regardless of the position of the point light source. 2 can be combined.

【0020】図7は、第4実施例の焦点距離可変レンズ
付光ファイバーの動作を具体的に説明した図である。図
に示すように、集光部材36aに印加する電圧の増加
(0→V1 →V2 )にしたがって、光結合装置36の焦
点距離が長くなる。なお、本実施例は、電気光学材料の
み使用し、非電気光学材料を接合する必要がないので、
第1実施例等に比較してその作製が比較的簡単である。
FIG. 7 is a diagram specifically illustrating the operation of the optical fiber with a variable focal length lens according to the fourth embodiment. As shown in the figure, the focal length of the optical coupling device 36 becomes longer as the voltage applied to the light collector 36a increases (0 → V 1 → V 2 ). In this embodiment, since only the electro-optic material is used and there is no need to join a non-electro-optic material,
Its manufacture is relatively simple compared to the first embodiment.

【0021】以上、第4実施例の説明では、電圧の印加
にともなって集光部材36aの光軸近傍とその周辺の屈
折率差を減少させる例を示したが、かかる屈折率差が増
大するように集光部材36aを形成することもできる。
また、上記実施例では、集光部材を凸レンズ型の正の屈
折力を有するものとして説明したが、負の屈折力を有す
るものを用い、更に他のレンズ等と組み合わせることも
可能である。さらに、上記第2実施例と同様に、電圧の
印加を光の伝搬方向に垂直な方向から行ってもよい。
As described above, in the description of the fourth embodiment, an example has been shown in which the refractive index difference in the vicinity of and around the optical axis of the light collecting member 36a is reduced by applying a voltage. The light collecting member 36a can be formed as described above.
Further, in the above embodiment, the condensing member is described as a convex lens type having a positive refractive power. However, it is possible to use a condensing member having a negative refractive power and further combine it with another lens or the like. Further, similarly to the second embodiment, the voltage may be applied from a direction perpendicular to the light propagation direction.

【0022】図8は第5実施例の焦点距離可変レンズ付
光ファイバーを示した図で、図8(a)はその斜視図を
示し、図8(b)は光結合装置の側面図を示す。この場
合も、第1実施例の焦点距離可変レンズ付光ファイバー
とは光結合装置が異なる。この光結合装置46は、集光
部材46aと、集光部材46aの入出射面上に形成され
た一対の透明電極46c、46dと、透明電極46dの
図面左側に設けられたレンズ46eとから構成される。
この集光部材46aは円柱状の一様な電気光学材料から
なる。また、レンズ46eは2次元フレネル帯板から構
成している。2次元フレネル帯板は同心円状に透過分布
を持つもので、入射した光は回折することによって集光
される。
FIG. 8 shows an optical fiber with a variable focal length lens according to the fifth embodiment. FIG. 8A is a perspective view of the optical fiber, and FIG. 8B is a side view of the optical coupling device. Also in this case, the optical coupling device is different from the optical fiber with a variable focal length lens of the first embodiment. The optical coupling device 46 includes a light collecting member 46a, a pair of transparent electrodes 46c and 46d formed on the input / output surface of the light collecting member 46a, and a lens 46e provided on the left side of the transparent electrode 46d in the drawing. Is done.
This condensing member 46a is made of a columnar uniform electro-optical material. The lens 46e is made of a two-dimensional Fresnel strip. The two-dimensional Fresnel strip has a transmission distribution concentrically, and the incident light is collected by diffraction.

【0023】図8の第5実施例の焦点距離可変レンズ付
光ファイバーの動作について説明する。図示の焦点距離
可変レンズ付光ファイバーでは、透明電極46c、46
dに印加する電圧によって集光部材46aの屈折率を変
化させることができる。すなわち、第3実施例の原理と
同様スネルの法則にしたがって透明電極46dと集光部
材46aとの界面の屈折率差が変化し、集光部材46a
への光の入射角が変化する。この結果、光結合装置46
の焦点距離fを印加電圧の増大に応じて減少させること
ができ、点光源の位置の変動にかかわらずこの点光源か
らの光を簡易に光ファイバー2に結合することができ
る。
The operation of the optical fiber with a variable focal length lens according to the fifth embodiment shown in FIG. 8 will be described. In the illustrated optical fiber with a variable focal length lens, the transparent electrodes 46c, 46
The refractive index of the light collecting member 46a can be changed by the voltage applied to d. That is, similarly to the principle of the third embodiment, the refractive index difference at the interface between the transparent electrode 46d and the light-collecting member 46a changes according to Snell's law, and the light-collecting member 46a
Changes the angle of incidence of the light. As a result, the optical coupling device 46
Can be reduced in accordance with an increase in the applied voltage, and light from this point light source can be easily coupled to the optical fiber 2 irrespective of a change in the position of the point light source.

【0024】なお、上記実施例では、印加電圧の増大に
ともなって屈折率が減少する電気光学材料を用いていた
が、印加電圧の増大にともなって屈折率が増大するもの
を用いていてもよい。
In the above embodiment, the electro-optic material whose refractive index decreases as the applied voltage increases is used. However, a material whose refractive index increases as the applied voltage increases may be used. .

【0025】図9は第6実施例の焦点距離可変レンズ付
光ファイバーを示す。この場合、第6実施例の焦点距離
可変レンズ付光ファイバーと印加する電界の方向が異な
る。光結合装置56は、集光部材56aと、その上下に
設けられた一対の電極56c、56dと、レンズ56e
とから構成される。この集光部材56aは角柱状の電気
光学材料からなり、レンズ56eは2次元フレネル帯板
から構成されている。
FIG. 9 shows an optical fiber with a variable focal length lens according to a sixth embodiment. In this case, the direction of the applied electric field is different from that of the optical fiber with a variable focal length lens of the sixth embodiment. The optical coupling device 56 includes a light collecting member 56a, a pair of electrodes 56c and 56d provided above and below the light collecting member 56a, and a lens 56e.
It is composed of The light collecting member 56a is made of a prismatic electro-optic material, and the lens 56e is made of a two-dimensional Fresnel strip.

【0026】図9の第6実施例の焦点距離可変レンズ付
光ファイバーの動作について説明する。図示の焦点距離
可変レンズ付光ファイバーでは、電極56c、56dに
印加する電圧によって集光部材56aの屈折率を変化さ
せることができる。集光部材56aへの光の入射角が変
化する結果として、光結合装置56の焦点距離fを適宜
変化させることができ、点光源の位置の変動にかかわら
ずこの点光源からの光を簡易に光ファイバー2に結合す
ることができる。
The operation of the optical fiber with a variable focal length lens of the sixth embodiment shown in FIG. 9 will be described. In the illustrated optical fiber with a variable focal length lens, the refractive index of the light collecting member 56a can be changed by the voltage applied to the electrodes 56c and 56d. As a result of the change of the incident angle of the light to the light condensing member 56a, the focal length f of the optical coupling device 56 can be appropriately changed, and the light from the point light source can be easily changed regardless of the position of the point light source. It can be coupled to the optical fiber 2.

【0027】図10は第7実施例のレンズ付光ファイバ
ーを示す図で、図10(a)はその斜視図を示し、図1
0(b)は図10(a)の光結合装置の構造を示す。こ
の場合、第1実施例のレンズ付光ファイバーとは光結合
装置が異なり、屈折率分布を制御して焦点距離を変化さ
せる。光結合装置66は、集光部材66aと、この集光
部材66aの入出射面上に形成された透明電極66c、
66dとから構成される。この集光部材66aは、円柱
状の電気光学材料からなり、電界が強いほど屈折率が大
きくなるような材料及び結晶軸のとり方をしている。ま
た、入射面側の透明電極66dは、複数の同心状の電極
要素を備え、各電極66dは異なる電圧の電源8a〜8
bに接続される。
FIG. 10 is a view showing an optical fiber with a lens according to a seventh embodiment, and FIG. 10 (a) is a perspective view thereof, and FIG.
0 (b) shows the structure of the optical coupling device of FIG. 10 (a). In this case, the optical coupling device differs from the optical fiber with a lens of the first embodiment, and the focal length is changed by controlling the refractive index distribution. The optical coupling device 66 includes a light-collecting member 66a, a transparent electrode 66c formed on an input / output surface of the light-collecting member 66a,
66d. The light-collecting member 66a is made of a columnar electro-optic material, and has a material and a crystal axis that have a higher refractive index as the electric field is stronger. Further, the transparent electrode 66d on the incident surface side includes a plurality of concentric electrode elements, and each electrode 66d is connected to power supplies 8a to 8 of different voltages.
b.

【0028】図10の第7実施例のレンズ付光ファイバ
ーの動作について説明する。図示のレンズ付光ファイバ
ーでは、透明電極66c、66dに印加する電圧によっ
て集光部材66aの屈折率を変化させることができる。
この場合、各電極66dは異なる電圧の電源8a〜8d
に接続されていて、中心の電極66dほど電圧が高くな
っている(V1 >V2 >V3 >V4 )。このため、集光
部材66aは、その光軸からの距離によって屈折率が光
軸に近いほど屈折率が高くなる分布を有する。この結
果、入射光を出射面に焦光することができる。ここで、
集光部材66aの光軸近傍とその周辺の屈折率差が減少
するように、電源8a〜8dの電圧V1 、V2 、V3
4 を調節することにより、集光部材66aの屈折率分
布の変化に対応して光結合装置66の焦点距離fを適宜
変化させることができ、点光源の位置の変動にかかわら
ずこの点光源からの光を簡易に光ファイバー2に結合す
ることができる。
The operation of the optical fiber with a lens according to the seventh embodiment shown in FIG. 10 will be described. In the illustrated optical fiber with a lens, the refractive index of the light collecting member 66a can be changed by the voltage applied to the transparent electrodes 66c and 66d.
In this case, each electrode 66d is connected to a power source 8a to 8d of a different voltage.
, And the voltage is higher at the center electrode 66d (V 1 > V 2 > V 3 > V 4 ). Therefore, the light-collecting member 66a has a distribution in which the refractive index increases as the refractive index approaches the optical axis depending on the distance from the optical axis. As a result, the incident light can be focused on the emission surface. here,
As the refractive index difference between its surrounding vicinity of the optical axis of the condensing member 66a is decreased, the voltage of the power supply 8a~8d V 1, V 2, V 3,
By adjusting V 4 , the focal length f of the optical coupling device 66 can be appropriately changed in accordance with the change in the refractive index distribution of the light condensing member 66a. Can be easily coupled to the optical fiber 2.

【0029】なお、図10では、ほぼ理想的に電界が形
成される場合を示したが、クロストークなどで屈折率分
布は光の進行方向に66cに近づくほど滑らかになる。
以上説明したいくつかの実施例において、光結合装置を
構成する電気光学材料がZnTe,GaAs等の半導体
である場合、光結合装置に光増幅器を兼用させることが
できる。
Although FIG. 10 shows the case where an electric field is formed almost ideally, the refractive index distribution becomes smoother as it approaches 66c in the light traveling direction due to crosstalk or the like.
In some of the embodiments described above, when the electro-optical material constituting the optical coupling device is a semiconductor such as ZnTe or GaAs, the optical coupling device can also serve as an optical amplifier.

【0030】以下、参考例として、上記実施例のレンズ
付光ファイバーを応用したものをいくつか説明する。図
11は、上記実施例のレンズ付光ファイバーの応用例を
示したもので、光結合装置の焦点距離を自動制御し得る
装置を示した図である。光結合装置106は、第1実施
例等と同様のものを用いている。図面の左右方向に変移
する光源からの光は光結合装置106によってその後端
面に接続された光ファイバー102の端面に集光され
る。この光ファイバー102の一端に入射した光は、そ
の他端に接続されたファイバカプラ108で分岐され
る。ファイバカプラ108を直進した光は、光ファイバ
ー110をへて外部に出力される。ファイバカプラ10
8で部分的に分岐された光は、光ファイバー112をへ
て光検出器114で電気信号に変換される。制御部11
6は、光検出器114からの電気信号に基づいて、光結
合装置106の入出力面に設けられた一対の電極106
c、106dに印加する電圧を制御して光結合装置10
6の焦点距離を調節する。具体的には、光結合装置10
6の焦点距離を調節して光源から光ファイバー102に
結合する光量を一定に保ったり、その光量の最大値を求
めてこの値に出力光を保持したりすることができる。
Hereinafter, some examples to which the optical fiber with a lens of the above embodiment is applied will be described as reference examples. FIG. 11 shows an application example of the optical fiber with a lens of the above embodiment, and is a diagram showing a device capable of automatically controlling the focal length of the optical coupling device. The same optical coupling device 106 as in the first embodiment is used. Light from the light source that shifts in the left-right direction in the drawing is collected by the optical coupling device 106 on the end face of the optical fiber 102 connected to the rear end face. The light incident on one end of the optical fiber 102 is split by a fiber coupler 108 connected to the other end. The light that has traveled straight through the fiber coupler 108 is output to the outside through an optical fiber 110. Fiber coupler 10
The light that has been partially branched at 8 passes through an optical fiber 112 and is converted into an electric signal by a photodetector 114. Control unit 11
6 is a pair of electrodes 106 provided on an input / output surface of the optical coupling device 106 based on an electric signal from the photodetector 114.
c, 106 d by controlling the voltage applied to
Adjust the focal length of 6. Specifically, the optical coupling device 10
The light amount coupled from the light source to the optical fiber 102 can be kept constant by adjusting the focal length of 6, or the maximum value of the light amount can be obtained and the output light can be held at this value.

【0031】図12は、図11の装置の動作を示した図
で、装置の動作時における電極制御電圧Vと出力光の強
度との関係を示したグラフである。この場合、例えば電
極制御電圧をV0 になるように制御すれば、変移する光
源から光ファイバーへの光結合を最大にすることができ
る。
FIG. 12 is a graph showing the operation of the apparatus of FIG. 11, and is a graph showing the relationship between the electrode control voltage V and the intensity of the output light during the operation of the apparatus. In this case, for example, by controlling the electrode control voltage to V 0 , the optical coupling from the changing light source to the optical fiber can be maximized.

【0032】図13は上記実施例のレンズ付光ファイバ
ーの応用例を示したもので、出力段に光増幅器を設けた
装置を示した図である。光結合装置106は、第4実施
例、第5実施例等と同様のものを用いている。光源から
の光は光結合装置106によってその後端面に接続され
た光ファイバー102の端面に集光される。この光ファ
イバー102の一端に入射した光は、その他端に設けら
れた接続された光増幅器120で増幅されて外部に出力
される。光増幅器120には、電流励起されたTWA
(半導体光増幅器)、半導体レーザー励起された希土類
ドープファイバ等を用いることができる。なお、光増幅
器として希土類ドープファイバを用いた場合、光ファイ
バー102に光増幅器を兼用させることもできる。さら
に、図示の場合の変形として、光ファイバー102と光
結合装置106との間に光増幅器120を配置してもよ
い。
FIG. 13 shows an application example of the optical fiber with a lens of the above embodiment, and is a diagram showing an apparatus provided with an optical amplifier at an output stage. The same optical coupling device 106 as that of the fourth embodiment, the fifth embodiment and the like is used. Light from the light source is collected by the optical coupling device 106 on the end face of the optical fiber 102 connected to the rear end face. The light that has entered one end of the optical fiber 102 is amplified by a connected optical amplifier 120 provided at the other end and output to the outside. The optical amplifier 120 has a current-excited TWA
(Semiconductor optical amplifier), a rare earth doped fiber pumped by a semiconductor laser, or the like can be used. When a rare earth-doped fiber is used as the optical amplifier, the optical fiber 102 can also be used as the optical amplifier. Further, as a modification in the illustrated case, an optical amplifier 120 may be disposed between the optical fiber 102 and the optical coupling device 106.

【0033】以上の説明から明らかなように、上記のよ
うな光増幅器120の使用は、光ファイバー102の出
力が小さくなってしまった場合、後段に十分な光出力が
欲しい場合等に有効なものとなる。
As is apparent from the above description, the use of the optical amplifier 120 as described above is effective when the output of the optical fiber 102 is reduced, or when a sufficient optical output is desired at the subsequent stage. Become.

【0034】図14は、上記実施例のレンズ付光ファイ
バーの応用したファイバカメラを示したもので、光ファ
イバーとして複数の光ファイバーからなるファイバ束を
用いた装置を示した図である。対象物からの光は、ケー
ブル130の先端に収容された光結合装置で結像されて
ファイバ束の端面に結合される。この場合、ケーブル1
30端の光結合装置に印加される電圧は焦点コントロー
ラ134によって制御されている。ファイバ束に結合さ
れた光は、テレビカメラ132によって対象物の像とし
て検出される。対象物の像は、モニタ136で拡大表示
される。この場合、テレビカメラ132の出力に基づい
て焦点コントローラ134を制御することもできる。
FIG. 14 shows a fiber camera to which the optical fiber with lens of the above embodiment is applied, and shows a device using a fiber bundle composed of a plurality of optical fibers as the optical fiber. Light from the object is imaged by an optical coupling device housed at the end of the cable 130 and coupled to the end face of the fiber bundle. In this case, cable 1
The voltage applied to the 30 end optical coupling devices is controlled by the focus controller 134. The light coupled to the fiber bundle is detected by the television camera 132 as an image of the object. The image of the object is enlarged and displayed on the monitor 136. In this case, the focus controller 134 can be controlled based on the output of the television camera 132.

【0035】図15はケーブル130の先端部を拡大し
た図を示す部分断面図で、図15(a)は第4実施例等
と同様の光結合装置を用いた場合を示し、図15(b)
及び(c)は上記と異なる光結合装置を用いた場合を示
す。まず、図15(a)の場合について説明する。可と
う性シース141内には、ファイバ束142と光結合装
置146とがアライメントされて固定されている。対象
物からの光は光結合装置146によってその後端面に結
像される。この像の各画素は、ファイバ束142を形成
する各光ファイバーごとに個別に伝送されてテレビカメ
ラ142で検出される。なお、シース141内には、光
結合装置146の両電極146c、146dに電圧を供
給するための配線146fも設けられている。以上のよ
うな装置によれば、ケーブル130の先端近傍の対象物
の像を2次元的情報として検出することができる。ただ
し、上記の装置の場合、光ファイバーのクラッド部がコ
アの面積に比べ格段に広いので、光ファイバーへの結合
効率がよくない。
FIG. 15 is a partial sectional view showing an enlarged view of the distal end of the cable 130. FIG. 15A shows a case where the same optical coupling device as that of the fourth embodiment is used, and FIG. )
(C) shows a case where an optical coupling device different from the above is used. First, the case of FIG. 15A will be described. In the flexible sheath 141, the fiber bundle 142 and the optical coupling device 146 are aligned and fixed. Light from the object is imaged on the rear end face by the optical coupling device 146. Each pixel of this image is individually transmitted for each optical fiber forming the fiber bundle 142 and detected by the television camera 142. The wiring 141 f for supplying a voltage to both electrodes 146 c and 146 d of the optical coupling device 146 is also provided in the sheath 141. According to the above-described device, an image of an object near the distal end of the cable 130 can be detected as two-dimensional information. However, in the case of the above apparatus, the coupling efficiency to the optical fiber is not good because the cladding of the optical fiber is much larger than the area of the core.

【0036】図15(b)の光結合装置は、図15
(a)の光結合装置を変形したレンズアレイ246から
なる。ファイバ束142の各光ファイバーごとにレンズ
アレイ246を構成するロッドレンズが結合されてい
る。各ロッドレンズは、ファイバ束142に向かってコ
ア径が減少するテーパ状のコアを有する。かかるレンズ
アレイ246の使用により、結合効率が向上する。この
ように結合効率を高めることで、暗い場所でも対象物の
像検出の能力を高めることができ、内視鏡等の分野への
応用が可能になる。ただし、内視鏡に利用する場合、レ
ンズアレイ246に印加している電圧が体内に加わらな
いように絶縁等の被覆が必要となる。また、内視鏡等の
分野への応用等において、光ファイバー束の全体の径が
小さいことが要求される場合には光ファイバー束142
の個々の光ファイバー径が光の進行方向に徐々に小さく
なり、また、体外部分では逆に徐々に大きくなるような
テーパー状の光ファイバーを利用すると良い。
The optical coupling device shown in FIG.
It comprises a lens array 246 obtained by modifying the optical coupling device of FIG. A rod lens constituting a lens array 246 is connected to each optical fiber of the fiber bundle 142. Each rod lens has a tapered core whose core diameter decreases toward the fiber bundle 142. The use of such a lens array 246 improves the coupling efficiency. By increasing the coupling efficiency in this way, the capability of detecting an image of an object can be enhanced even in a dark place, and application to fields such as an endoscope becomes possible. However, when used for an endoscope, a coating such as insulation is required so that the voltage applied to the lens array 246 is not applied to the inside of the body. Further, when it is required that the entire diameter of the optical fiber bundle is small in application to a field such as an endoscope, the optical fiber bundle 142 is used.
It is preferable to use a tapered optical fiber in which the diameter of each optical fiber gradually decreases in the light traveling direction, and gradually increases in the extracorporeal part.

【0037】図15(c)の光結合装置は、図15
(a)のレンズを2段に結合したものである。各レンズ
246、346は、146とほぼ同様の構成を有し、そ
れぞれが独立の電源350a、350bによって制御さ
れる。かかる2段のレンズ246、346の使用によ
り、ズームレンズ等、一つのレンズで構成できない光学
系をファイバ束142の端部に形成することができる。
かかる装置を用いれば拡大率可変で像の観察が行なえ
る。
The optical coupling device shown in FIG.
This is a lens in which the lens of FIG. Each lens 246, 346 has substantially the same configuration as 146, and is controlled by independent power supplies 350a, 350b. By using such two-stage lenses 246 and 346, an optical system that cannot be constituted by one lens, such as a zoom lens, can be formed at the end of the fiber bundle 142.
With such an apparatus, an image can be observed with a variable magnification.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るレン
ズ付光ファイバーによれば、電極手段が、電気光学材料
からなる集光部材に電圧発生装置からの電圧を印加する
ことによって集光部材の焦点距離を変化させることとし
ているので、電圧発生装置からの電圧の操作のみによっ
て、簡易かつ迅速に焦点距離を調節することができる。
しかも、電気光学材料に印加する電圧の調節のみによっ
て集光部材の焦点距離を変化させているので、装置自体
を小形のものとすることができる。
As described above, according to the optical fiber with a lens according to the present invention, the electrode means applies the voltage from the voltage generator to the light-collecting member made of the electro-optical material, thereby forming the light-collecting member. Since the focal length is changed, the focal length can be easily and quickly adjusted only by operating the voltage from the voltage generator.
In addition, since the focal length of the light collecting member is changed only by adjusting the voltage applied to the electro-optical material, the device itself can be downsized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施例のレンズ付光ファイバーの構造を示
す図。
FIG. 1 is a diagram showing the structure of an optical fiber with a lens according to a first embodiment.

【図2】第1実施例の動作を説明する図。FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the first embodiment.

【図3】第2実施例のレンズ付光ファイバーの構造を示
す図。
FIG. 3 is a diagram showing the structure of an optical fiber with a lens according to a second embodiment.

【図4】第3実施例のレンズ付光ファイバーの構造を示
す図。
FIG. 4 is a view showing a structure of an optical fiber with a lens according to a third embodiment.

【図5】図4のレンズ付光ファイバーを構成する光結合
装置の変形例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a modification of the optical coupling device constituting the optical fiber with a lens of FIG. 4;

【図6】第4実施例のレンズ付光ファイバーの構造を示
す図。
FIG. 6 is a diagram showing a structure of an optical fiber with a lens according to a fourth embodiment.

【図7】第1実施例の動作を説明する図。FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the first embodiment.

【図8】第5実施例のレンズ付光ファイバーの構造を示
す図。
FIG. 8 is a diagram showing a structure of an optical fiber with a lens according to a fifth embodiment.

【図9】第6実施例のレンズ付光ファイバーの構造を示
す図。
FIG. 9 is a diagram showing a structure of an optical fiber with a lens according to a sixth embodiment.

【図10】第7実施例のレンズ付光ファイバーの構造を
示す図。
FIG. 10 is a view showing the structure of an optical fiber with a lens according to a seventh embodiment.

【図11】実施例のレンズ付光ファイバーの一応用例を
示す図。
FIG. 11 is a diagram showing an application example of the optical fiber with a lens according to the embodiment.

【図12】図11の装置の動作を説明する図。FIG. 12 is a view for explaining the operation of the apparatus in FIG. 11;

【図13】実施例のレンズ付光ファイバーの別の応用例
を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing another application example of the optical fiber with a lens according to the embodiment.

【図14】実施例のレンズ付光ファイバーの別の応用例
を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing another application example of the optical fiber with a lens according to the embodiment.

【図15】図14のレンズ付光ファイバーの要部の構造
を示した図。
FIG. 15 is a diagram showing a structure of a main part of the optical fiber with a lens shown in FIG. 14;

【図16】従来のレンズ付光ファイバーの構造を示す
図。
FIG. 16 is a diagram showing the structure of a conventional optical fiber with a lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…光ファイバー、6…光結合手段、6c、6d…電極
手段。
2 ... optical fiber, 6 ... optical coupling means, 6c, 6d ... electrode means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−105117(JP,A) 特開 昭61−35407(JP,A) 特開 昭61−156221(JP,A) 特開 昭61−160715(JP,A) 特開 平2−42401(JP,A) 実開 昭60−98815(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/24 - 6/43 G02F 1/03 G02F 1/29 - 1/295 H01S 3/00 - 3/30 H01S 5/00 - 5/50 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-62-105117 (JP, A) JP-A-61-35407 (JP, A) JP-A-61-156221 (JP, A) JP-A-61-156221 160715 (JP, A) JP-A-2-42401 (JP, A) Japanese Utility Model Application 60-6098815 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 6/24-6 / 43 G02F 1/03 G02F 1/29-1/295 H01S 3/00-3/30 H01S 5/00-5/50

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電圧発生装置と、 電気光学効果を有しない光学材料からなる屈折率固定部
材と電気光学材料からなる屈折率変化部材とを接合して
形成することで、電界強度に応じて屈折率が変化するよ
うにした集光部材と、該集光部材に前記電圧発生装置が
発生した電圧を印加することによって前記集光部材の焦
点距離を変化させる電極手段とを有する光結合部材と、 前記光結合部材の光軸に整合された端部を有する光ファ
イバーと、 を備え、 前記屈折率固定部材が電流で励起された半導体レーザー
増幅器であり、前記光結合部材が光増幅部を兼ねること
を特徴とする焦点距離可変レンズ付光ファイバー。
1. A refraction element according to an electric field intensity, which is formed by joining a voltage generating device, a refractive index fixing member made of an optical material having no electro-optical effect, and a refractive index changing member made of an electro-optical material. A light-condensing member having a rate changing, and an optical coupling member having electrode means for changing a focal length of the light-condensing member by applying a voltage generated by the voltage generator to the light-condensing member, An optical fiber having an end aligned with the optical axis of the optical coupling member, wherein the refractive index fixing member is a current-excited semiconductor laser amplifier, and the optical coupling member also serves as an optical amplifier. Characteristic optical fiber with variable focal length lens.
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